izmertechИзмерительная техникаIzmeritel`naya Tekhnika0368-10252949-5237ФГУП "ВНИИФТРИ"10.32446/0368-1025it.2021-6-37-43izmertech-1912Research ArticleЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗМЕРЕНИЯELECTROMAGNETIC MEASUREMENTSОсновы построения мостов переменного тока с фазовым регулированиемBasis of the phase controlled AC bridgesСурдуД. М.SurduD. M.

Дмитрий Михайлович Сурду

Киев

Dmytro М. Surdu

Kiev

СурдуМ. Н.SurduM. N.

Михаил Николаевич Сурду

Киев

Michael N. Surdu

Kiev

Michaelsurdu1941@gmail.comKray Technologies Inc.УкраинаKray Technologies Inc.UkraineАкадемия метрологии УкраиныУкраинаAcademy of Metrology of UkraineUkraine202104082023063743Copyright © ФГУП "ВНИИФТРИ", 20232023ФГУП "ВНИИФТРИ"ФГУП "ВНИИФТРИ"https://www.izmt.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.izmt.ru/jour/article/view/1912

Приведён обзор мостов переменного тока. Рассмотрена проблема отсутствия высокоточных малогабаритных мостов переменного тока. Предложен метод построения мостов переменного тока, в которых уравновешивание в широком диапазоне измерения производится регулировкой только фаз совокупности кардинальных сигналов уравновешивания. Определены оптимальная структура и алгоритмы управления кардинальными сигналами в процессе уравновешивания моста. Показано, что применение предложенного метода построения мостов позволяет создать малогабаритные прецизионные измерительные приборы, а также полностью интегрированные устройства для прецизионного измерения параметров импеданса. Описаны универсальные мосты переменного тока с фазовым регулированием, алгоритмы их уравновешивания и калибровки.

This work describes the new approach to the improving of the accuracy of the bridge impedance measurements. By this approach the bridge balance in wide impedance range uses the control of the phases of the aggregate of the cardinal signals only. The optimal structure and algorithm of the control of this aggregate of the cardinal signals is determined. Using this approach accurate impedance meters with low size and price could be developed. In the limit, this approach gets us possibility to develop fully integrated impedance meters. Report shortly describes universal impedance meters with phase control, their balance and calibration algorithms.

измерениеимпедансфазовое регулированиекалибровканеопределённостькоэффициент передачиmeasurementimpedancephase controluncertaintytransfer coefficientcalibrationReferencesHague B., Alternating current bridge methods, revised by T. R. Foord, 6th edition, Boston, MA, Pitman, 1971, 309 p.Hague B., Alternating current bridge methods, revised by T. R. Foord, 6th edition, Boston, MA, Pitman, 1971, 309 p.Карандеев К. Б. Специальные методы электрических измерений. М., Л.: Госэнергоиздат, 1963. 344 с.Carandeev K., Special methods of electrical measurements, Мoscow, Leningrad, Gosenergoizdat Publ., 1963, 344 p. (In Russ.)Awan S., Bryan Kibble B., Schurr J., Coaxial Electrical Circuits for Interference-Free Measurements, ed. The Institution of Engineering and Technology, 321 p., 2011, available at: https://shop.theiet.org/coaxial-elect-circuits(accessed:08.11.2013).Awan S., Bryan Kibble B., Schurr J., Coaxial Electrical Circuits for Interference-Free Measurements, ed. The Institution of Engineering and Technology, 321 p., 2011, available at: https://shop.theiet.org/coaxial-elect-circuits(accessed:08.11.2013).Гриневич Ф. Б., Грохольский А. Л., Соболевский К. М. , Цапенко М. П. Трансформаторные измерительные мосты / Под ред. К. Б. Карандеева. М.: Энергия, 1970. 280 с.Grinevich F.,Grokholscky А., Sobolevsky K., Tsapencko М., Transformer measuring bridges, ed. by Carandeev K., Мoscow, Energy Publ., 1970, 280 p.Murphy E., Slattery C., All About Direct Digital Synthesis, Analog Dialogue, Ask The Application Engineer–33, June 2017, Version V1.0, available at: https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/allabout-direct-digital-synthesis.html#(accessed:19.12.2013).Murphy E., Slattery C., All About Direct Digital Synthesis, Analog Dialogue, Ask The Application Engineer–33, June 2017, Version V1.0, available at:https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/all-about-direct-digital-synthesis.html#(accessed:19.12.2013).Callegaro L., D’Elia Bava E., Galzeran Svelto C., Polyphase Synthesizer for Unlike-Impedance Intercomparison System, CPEM 2002, Conference Digest., 16–21 June, 2002, Ottawa, Canada, pp. 176–177.Callegaro L., D’Elia Bava E., Galzerano Svelto C., Polyphase Synthesizer for Unlike-Impedance Intercomparison System, CPEM 2002, Conference Digest., 16–21 June, 2002, Ottawa, Canada, pp. 176–177.Callegaro L., Electrical Impedance: Principles, Measurement, and Applications, Taylor & Francis Group, January 2012, 308 p. https://doi.org/10.1201/b13069Callegaro L., Electrical Impedance: Principles, Measurement, and Applications, Taylor & Francis Group, January 2012, 308 p.https://doi.org/10.1201/b13069Lee J., Schurr J., Nissila J., Palafox L.,Behr R., Metrologia, 2010, vol. 47, nо. 4, р. 011. https://doi.org/10.1088/0026-1394/47/4/011Lee J., Schurr J., Nissila J., Palafox L., Behr R., Metrologia, 2010, vol. 47, nо. 4, р. 011. https://doi.org/10.1088/0026-1394/47/4/011Overney F., Jeanneret B., Metrologia, 2018, vol. 55, nо. 5. https://doi.org/10.1088/1681-7575/aacf6cOverney F., Jeanneret B., Metrologia, 2018, vol. 55, nо. 5. https://doi.org/10.1088/1681-7575/aacf6cDe Aguilar J. D. , Salinas J. R., Kieler O. F., Mendez A., et. al., Measurement Science and Technology, 2019, vol. 30, nо. 3. https://doi.org/10.1088/1361-6501/aafb27De Aguilar J. D., Salinas J. R., Kieler O. F., Mendez A., et. al., Measurement Science and Technology, 2019, vol. 30, nо. 3. https://doi.org/10.1088/1361-6501/aafb27Бронштейн И., Семендяев К. Справочник по математике. М.: Наука, 1986. 544 с.Bronshtein I., Semendiaev К., Handbook on mathematics, Мoscow, Nauka Publ., 1986, 544 p. (In Russ.)Гриневич Ф., Сурду М. Прецизионные вариационные измерительные системы переменного тока. Киев, Наукова Думка, 1989. 209 с.Grinevich F., Surdu М., Pre cision variational AC measuring systems, Kiev, Naukova Dumka Publ., 1989, 209 p. (In Russ.)Surdu M., Lameko A., Karpov I., Koffman A., Kinard J., Klonz M., Melcher J., Tarlowsky A., Complex of bridge comparators for impedance unit traceability and impedance measurements, Digest of 2006 Conference on Precision Electromagnetic Measurement, Torino, Italy, 2006, pp. 520–521.Surdu M., Lameko A., Karpov I., Koffman A., Kinard J., Klonz M., Melcher J., Tarlowsky A., Complex of bridge comparators for impedance unit traceability and impedance measurements, Digest of 2006 Conference on Precision Electromagnetic Measurement, Torino, Italy, 2006, pp. 520–521.Пат. України № 102277. Сурду М. Сурду Д. Спосіб формування напруг із заданим відношенням // Бюл. Изобрет. 2013. № 12.Surdu M., Surdu D., Ukrain Patent no. 102277 (25.06.2013).Surdu M., Surdu D., Wide Range Bridge-Comparator for Accurate Impedance Measurements on Audio- and Low Frequencies, CPEM-2014, Rio-da-Janeiro, 23–26 August, 2014.Surdu M., Surdu D., Wide Range Bridge-Comparator for Accurate Impedance Measu rements on Audio- and Low Frequencies, CPEM-2014, Rio-da-Janeiro, 23–26 August, 2014.Хансен Р. С. Фазированные антенные решетки: Пер. с англ. 2-е изд., М.: Техносфера, 2012. 560 с. URL: tp://www.technosphera.ru/files/book_pdf/0/book_267_542.pdf(дата обращения:05.04.2018).Hansen R., Phased antenna arrays, 2d edition, Wiley, 2009, 571 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.